李進儒 于盈
(南通市通州區委黨校,江蘇 南通 226300)
新型儲能通常是指除抽水蓄能以外的新型儲能技術,包括新型鋰離子電池、液流電池、飛輪、壓縮空氣、氫(氨)儲能、熱(冷)儲能等。隨著新能源開發規模快速擴大、負荷峰谷差持續拉大,發展新型儲能是提升電力系統調節能力、保障電力系統安全運行的必然要求。新型儲能配置靈活、建設周期短、響應速度快,已經成為全球應用范圍最廣、發展潛力最大、增長速度最快的儲能方式,也是催生能源新業態、搶占能源戰略新高地的重要領域。“十三五”以來,我國新型儲能實現由研發示范向商業化初期過渡,鋰離子電池、壓縮空氣儲能等技術已達到世界領先水平。進入“十四五”,在“碳達峰、碳中和”目標推動下,我國新型儲能迎來了重要的發展風口。
根據中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)的統計,截至2021年底,全球新型儲能累計裝機規模25.4GW,其中我國新型儲能市場累計規模5.73GW,儲能裝機規模居世界第一。但我國儲能與新能源裝機規模的比例(簡稱“儲新比”)仍不足7%,相比其他國家和地區平均儲新比已達15.8%,我國儲能產業還有很大的發展空間。
從發展趨勢看,根據中國能源研究會的權威預測,到2025年全球電化學儲能預計新增170GW,其中全國預計新增80GW;全球市場規模將超過5100億元,其中國內市場超過2400億元。從政策要求看,2021年7月國家發改委和能源局發布《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,提出到2025年實現新型儲能從商業化初期向規模化發展轉變,新型儲能裝機規模達30GW以上,到2030年實現新型儲能全面市場化發展[1]。從各地規劃看,湖北、浙江、廣東、安徽、河北、內蒙古等12個省份2025年規劃裝機規模近30GW,《江蘇省“十四五”新型儲能發展實施方案》也提出到2025年全省新型儲能裝機規模達到2.6GW的目標[2]。從市場熱度看,新型儲能正處于從商業化初期向規模化發展的爆發式增長階段,大型央企、國企紛紛跟進布局儲能產業。2021年,儲能指數大幅跑贏創業板,年末指數1648點,全年整體上漲64.8%,15家龍頭儲能企業在資本市場上融資總額超250億元。
在新型儲能產業中,電化學儲能中的鋰離子電池(磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池)占據主導地位,市場份額約90%,因此新型儲能產業鏈以鋰電儲能產業鏈為主。
新型儲能產業鏈上游為基礎材料,其中正極材料決定電池屬性,價值占比較高,近年來電池材料企業如雨后春筍般涌出,市場份額較為分散。中游為儲能系統,其中儲能電芯技術壁壘較高,直接影響整個儲能系統的效率、成本和性能,價值占比60%,在產業鏈的利潤分配占比最大;儲能變流器(PCS)技術國內已較成熟,市場競爭格局相對穩定,價值占比20%;儲能集成系統是一體化程度很高的業務,難點在于如何控制成本且高效安全運行,電池管理系統(BMS)、能量管理系統(EMS)分別占比6%、12%左右。下游為儲能系統的運營,電源側儲能能夠平抑間歇性可再生能源發電波動、消納大規模過剩電能;電網側儲能用于減少或延緩電網設備投資、緩解電網堵塞、提供調頻、無功支持等服務;用戶側儲能主要起削峰填谷、峰谷套利等作用,峰谷套利是用戶側儲能的重要收益來源。(見表1、表2)

表1 新型儲能產業鏈構成及龍頭企業表
1.儲能產業初具規模
南通全市新型儲能產業發展較快,重點儲能企業約20家,涵蓋了儲能電池、正負極材料、電池隔膜、電解液等產業環節,形成了較為完整的產業鏈,2021年全市儲能產業產值超200億元。

表2 新型儲能應用場景分布表
通州區新型儲能產業自“十三五”以來加速發展,截至2021年底,全區新型儲能重點企業有5家,實現規模產值近70億元,占通州規模工業總產值的6.2%,同比增長45.8%,是通州最具發展潛力的產業之一。
2.儲能企業發展迅速
通州區儲能代表性企業有沃太能源、海星電子、國軒新能源和江海電容器四家。(見表3)
沃太能源是國際知名的儲能系統集成供應商,其自主研發的鋰電儲能系統、能源管理系統等產品覆蓋多個應用領域,海外市場出貨量在國內儲能集成商中排名第三,僅次于陽光電源和比亞迪。
海星電子是國內鋁電極箔行業領軍企業,國家級高新技術企業,連續24年入選中國電子元件百強企業,于2019年在國內主板上市,全球市場占有率9.2%,全球排名第二。
南通國軒新能源是江蘇東源電器集團股份有限公司的子公司,國軒高科股份有限公司的孫公司,有效整合國軒高科在動力電池行業和東源電器在輸變電行業的優勢資源,擁有儲能系統和新能源汽車充電設施兩大特色產品。
江海電容器專業從事電容器及其材料研發,國家級高新技術企業,已連續26年主要指標在全國電容器行業名列前茅,是江蘇省名牌產品,中國馳名商標。江海儲能為其全資子公司,致力于超級電容器的應用開發。
3.科創水平不斷提升
近年來,通州儲能企業科創水平不斷提升。沃太能源現擁有發明專利15項、實用新型專利40余項、外觀設計專利20余項,立項多個國家、省、市級科技計劃項目,獲評2021年國家級專精特新科技“小巨人”企業、頂級光伏品牌-儲能及2022年國家專精特新重點小巨人等榮譽。海星電子的鋁電極箔產品屬于工業“四基”中關鍵基礎材料,列入國家戰略性新產品指導目錄,獲評國家級專精特新“小巨人”企業。
此外,與儲能產業緊密相關的新能源裝備產業也有較快發展,如宏德特種部件近年來取得13項發明專利,今年4月在深圳證券交易所創業板上市。通達動力專為國內外大中型電機企業提供各類定轉子沖片和鐵芯,2021年獲評國家級專精特新“小巨人”企業。

表3 通州儲能企業情況表
當前,新型儲能在我國電力市場中仍屬新興事物,其蓬勃發展的背后依然存在技術安全、成本控制、商業模式等眾多亟待解決的難題,而通州區新型儲能產業尚處于起步階段,發展存在諸多短板。
1.產業規劃不明晰
當前,通州區對新型儲能產業發展還沒有形成統一規劃、出臺產業政策,對儲能產業鏈還沒有長遠、科學布局。項目招引上,儲能產業相關的頂級資源與重大項目缺乏,對外招商的吸引力和對頂級資源的集聚力較弱,難以形成以龍頭企業為主導的核心產業鏈。
2.產業鏈條不完善
通州區儲能產業鏈上游和中游均有涉及,但專注儲能產品開發應用的企業數量少、產品種類少,不成體系。上游產品主要為鋁電極箔、電容器,均屬于電磁儲能產品,與鋰電等電化學儲能產業關聯不大,鋰電儲能上游產品還是空白。中游有沃太和國軒兩大系統集成商,均單打獨斗,系統集成需要的關鍵材料和部件依賴蘇南、深圳、東莞等地區供貨,本地配套非常少,全區儲能產業尚未形成規模經濟和競爭優勢。
3.核心競爭力不強
通州缺乏儲能產業鏈重要核心環節,如中游儲能電池和儲能變流器兩大環節,技術壁壘高、價值占比大,通州尚未有布局。從企業看,主要企業沃太能源產品90%面向國外市場,在國內市場中出貨量極少,而國外市場的出貨量也不足排名第一的陽光電源的四分之一。國軒新能源由于集團內部自成體系,動力電池等關鍵核心環節依靠母公司國軒高科,企業在行業中缺乏核心競爭力。
4.規模化應用受阻
目前,江蘇不少城市已在新型儲能應用上邁出步伐,而新型儲能在通州的應用非常有限,一方面有全國層面的共性原因,如電力市場機制不完善、投資回收機制不清晰、用戶積極性不高等。另一方面,通州目前電源側、電網側儲能幾乎為零,沒有大型風光發電儲能項目;在用戶側,分布式光伏目前的運行模式主要為“自發自用、余電上網”,受裝機容量、自然條件等影響,實際上網電量有限,對儲能的需求較小。
5.產業人才緊缺
與儲能產業發展需求相比,企業急需的高層次、復合型創新創業人才和懂設備、能操作、會維護的高技能人才緊缺。南通的高等院校、科研機構、人才資源儲備等方面與北京、上海、南京等城市存在較大差距,人才總量和人才綜合競爭力還不能滿足儲能產業發展的需要。
2022年初,國家發改委、國家能源局印發《“十四五”新型儲能發展實施方案》提出“市場主導、有序發展”的基本原則,明確了新型儲能獨立市場地位,著力解決新型儲能市場主體地位不明確,補償機制、盈利模式不清晰等關鍵問題[3]。“十四五”期間,隨著我國電力體制改革不斷深化、電力現貨市場不斷成熟、新能源大規模并網、分布式能源體系逐步完善、電動汽車快速普及等,新型儲能市場規模將穩步攀升。在此背景下,通州區新型儲能產業的發展恰逢其時,儲能產業的提質升級需要抓住機遇、乘勢而上。
新型儲能作為新興戰略性產業,對搶占新能源高地、實現“雙碳”目標具有重要意義,需“統籌”謀劃,充分發揮有為政府和有效市場作用。一是制定新型儲能產業規劃。對照國家、省“十四五”新型儲能發展實施方案,結合通州實際情況適時出臺區級方案,明確全區新型儲能發展目標、總體布局和重點任務。將頂層設計具體化,確定推動新型儲能運用的具體任務,明確任務牽頭方以及推進計劃和時間節點。二是加強與省、市儲能產業發展銜接。鼓勵儲能項目統一接入南通市電力統調,在電網故障、用電緊張、有序用電等特殊時段,接受電網公司統一調度。三是構建新型儲能產業領導機制。成立區級新型儲能產業發展工作領導小組和工作專班,建立區鎮二級對接和相關部門常態化溝通協調機制,打破部門、層級、區域間的工作壁壘,確保新型儲能產業規劃落地落實。
通州現有儲能企業數量少、規模小、產業鏈不完整、競爭力不強,亟需加快大項目、好項目的招引,帶動產業鏈上下游協同發展,推動產業集聚壯大。一是加快新型儲能強鏈補鏈。對照短板,摸排國內外重點企業,形成產業鏈圖譜,重點圍繞上游正負極材料、電解液、隔膜、動力電池以及中游儲能變流器、電池管理系統集成等環節,重點引進寧德時代、陽光電源、比亞迪等頭部企業。積極推動新型儲能全產業鏈發展。支持本土龍頭企業勇當產業鏈“鏈長”,吸引儲能上下游企業來通州落地,拉動產業鏈集聚延伸,打造儲能戰略產業集群。二是推動新型儲能與新能源汽車產業融合發展。2020年國務院辦公廳發布的《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》指出,到2025年,新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右,到2035年,純電動汽車成為新銷售車輛的主流[4]。汽車及零部件產業作為通州主導產業要加快突破發展瓶頸,大力引進新能源汽車動力電池、整車制造企業,與汽車零部件企業在互聯網、電子信息、通信等領域互動融合,形成新型儲能與新能源汽車協同演進的良好生態。三是加大儲能產業鏈上下游配套。支持新型儲能產業鏈上下游企業間產業協作,加強產品配套、資源共享,形成從材料生產、設備制造、系統集成、運行檢測到資源回收等較為完備的新型儲能產業集群。同時加快新能源裝備產業布局,重點圍繞大中型電機、風力發電機等裝備產業,為新型儲能提供產業配套,形成儲能產業與新能源產業融合促進的發展格局。
盡管目前鋰離子電池已經占據新型儲能絕大部分市場,但其規模化、產業化發展仍需跨過安全和成本兩道坎,要加強儲能技術戰略性布局和系統性謀劃。一是加大新型儲能關鍵技術研發。發揮企業創新主體作用,支持企業通過“揭榜掛帥”等方式開展儲能新材料、新技術、新裝備攻關,加速實現核心技術自主化。重點聚焦電池本質安全技術、智能調控技術等方向,指導區內儲能領域重點企業開展百兆級長壽命、低成本、高安全、高效率的先進電化學儲能材料以及大容量、長時間的新型儲能技術研發,鼓勵企業積極申報省重點研發計劃。二是搭建新型儲能技術創新平臺。支持新型儲能重大平臺載體建設,加強與北京大學長三角光電科學研究院的深度合作,穩步推進沃太能源與南開大學合作的允沃能源研究院建設,探索建立儲能產業協同創新聯合體。支持企業開展儲能領域國際合作,通過設立海外研發機構、引進儲能領域外國專家,提升區內企業國際化水平。三是建立新型儲能產業產學研合作機制。充分整合企業、高校院所資源力量,定期開展新型儲能領域產學研合作交流活動,有效推動儲能企業和高校院所的精準對接和深度融合,扶持培育各級各類新型儲能人才項目,建立企業、高校院所、政府三位一體的協同支持機制。
《江蘇省“十四五”新型儲能發展實施方案》明確提出,要重點發展電源側新型儲能,有序發展電網側新型儲能,靈活發展用戶側新型儲能,探索新型儲能多種商業模式。一是推進建立“新能源+儲能”機制。鼓勵區內新能源發電項目配建儲能電站,對于不具備配建儲能條件的,可購買調峰服務實現儲能,力爭建成一批“風電+儲能”“光伏+儲能”試點示范項目。鼓勵電網企業投資儲能,嘗試探索實施電網企業投資儲能的配額制,投資成本納入其輸配電業務的成本核算。同時,積極開展首臺首套重大技術裝備示范、儲能科技創新試點示范,加強試點示范項目的跟蹤監測[5]。二是加快推進用戶側儲能。加大調研考察力度,合理配置用戶側新型儲能的規模和節點,引導在電力負荷峰谷差大、系統消納能力薄弱、改造成本高等區域建設新型儲能項目,鼓勵用戶充分利用分時電價政策,主動削峰填谷,優化區域電網負荷需求,減少尖峰電費支出。建立用戶側儲能的效益與權益分配機制,切實保護用戶側儲能投資的合法權益。鼓勵用戶側儲能參與需求側響應計劃,制定合理的準入條件、補償標準和參與方案,提升需求側管理水平。三是探索新型儲能商業模式。大力推進5G基站、數據中心、充電設施(換電站)等儲能多元化應用,探索一批可推廣的商業模式。如通過電動汽車探索分布式儲能,將車網互動充電樁資源納入調峰輔助服務市場,探索儲能融合發展新場景[6]。
當前,新型儲能規模化發展的電力市場機制尚未健全,需要在推進過程中進一步探索和完善,且新型儲能技術含量高、投資周期長,需要人才和資金等要素的大力支持。一是加快電力市場體制機制保障。完善適應新型儲能發展的電力市場體系,鼓勵配建新型儲能與所屬電源聯合參與電力市場,探索建立獨立儲能作為新型市場主體參與中長期和現貨市場交易機制,探索確立調峰、調頻等輔助服務市場的技術標準、交易機制和價格形成機制。二是加大新型儲能人才引進和培養力度。加強儲能技術人才工作的統籌規劃,依托重點企業、合作院校開展團隊式、靶向式引才,推動企業與職業院校開展訂單式培訓,培育更多本土技能型人才。三是強化對儲能項目建設運營的金融支持。鼓勵金融投資機構為示范項目提供綠色融資支持,通過發行綠色金融債券、成立儲能專項發展基金等方式引導產業資金注入新型儲能產業。加大金融創新,可通過儲存的能源在金融機構實現抵押融資[7],開發新型儲能市場的金融衍生品來進一步盤活資金流。